基于ArcIMS的数字校园信息系统设计及实现

1、基于ArcIMS的数字校园信息系统设计及实现第l8卷第7期2008年7月基于ArclMS的数字校园信息系统设计及实现逯绍锋,罗永龙一,石磊(1.安徽师范大学GIS重点实验室,安徽芜湖241003;2.中国科学技术大学计算机科学技术系,安徽合肥230027)摘要:网络地理信息系统(WebGIS)是利用互联网来扩展和完善地理信息系统功能的项技术,该技术的成熟发展及其广泛应用为校园数字化提供了很好的技术支持.在分析基于ArclMS的WebGIS技术的基础上,将ASP与JavaSeript相结查询提供了平台.关键词:WebGIS;数字校园;ArclMS中图分类号:1P391文献标识码:A文章编号:16

2、73629X(2008)070146一O3DesignandImplementationofDigitalCampusGeographicSystemBasedonArcIMSLUShao-feng,LUOYong-long,一,SHILei(1.GISKeyLab.ofAnhuiNormalUniversity,Wuhu241003,China;2.DepartmentofComputerScience,UniversityofScienceandTechnokgyChina,Hdei230027,China)JavaScriptonthebasisoftheanalysisofArelMS

3、,anddesignaplanondigitalcampusgeographicalinformationsystenaswhichisbasedonprovidesaplatformfortheissueandconsultofcampusinformation.Keywords:WebGIS;digitalcampus;ArclMSO引言"数字校园"是指学校在开展教学,科研和管理及对外通讯过程中运用宽带,交互性和专业性的局域网实现学校办学的数字化,信息化和智能化,是"数字地球"的微观表现形式在校园区域的具体体现.对于数字校园进行建设和开发,不仅对于开

4、发者的实践水平有直接的实践意义,而且对于建设"数字城市"有着扩大,其建筑不断增多,管线密集化,绿化带增多等,对于其规划和管理及其进一步发展都需要一个更加高效科学的系统来支撑,基于此提出了一种利用现在流行收稿日期:2oo71O一15基金项目:国家自然科学基金(61)7O3O71);安徽省自然科学基金(070412043);安徽商校省级自然科学研究重点项目(2006KJ024A)作者简介:逯绍锋(1982一),男,河南洛阳人,硕士研究生,主要研究方向为网络地理信息系统与可信计算;罗永龙,教授,博士,硕士生导师,主要研究方向为可信计算,GIS等.可以结合当前互联网最新技术和GIS

5、自身的空间地理信息管理功能实现信息的显示,传送,共享及动态更新处理等.文中主要以安徽师范大学花津校区为例,利用webGIS技术来构建数字校园系统,其空间信息和属性信息分离,空间地理信息以直观的图形来显示,属性信息以功能键或超链接的形式提供给用户,图形和文字相结合,给用户全方位的效果.同时,系统还提供一定的空间分析功能,如缓冲分析,统计和专题图输出等功能.1三个关键技术webGIs是借助于网络平台上的,进行信息发布,数据共享,交流协作的一门技术,是Intemet技术和用户可以从Internet的任意一个节点,浏览网上的各第7期逯绍锋等:基于ArcIMS的数字校园信息系统设计及实现?147?种地理

6、空间数据及属性数据,进行地理空间分析,查询.WebGIS区别于其他网络信息系统,它可以在空间框架下实现图形,图像数据以及属性数据的动态连统GIS,它使原来基于单机的GIS扩展到整个网络,这样就使得地学数据和地学模型有可能在局域网内甚至于全球范围内实现共享.ArcIMS是一种简单的框架提供了强大的GIS功能.它支持通过要素流的方式传送影像或矢量数据.从而改变了用户在互联网上交互制图及访问地理数据的方式【3I.ArcIMS的体系结构如图1所示.进行数据交换而设计的一种协议,是特定的一种XML语言,也是ArcIMS的核心模块,具有很强的开放性和可扩展性,可以通过ArcXML特有的标记实现其扩展性.也

7、可以根据实际需求自定义复合标记,添加并实现所需的功能.ArcSDE包含于ArcIMS中,是一种构建于大型关系数据库(Oracle,SQLServer等)之上的空间数据库引擎.它在关系数据库管理系统(RDBMS)和地理信息系统(GIS)之间充当一个应用网关,从而可以把一个在DBMS中存储,管理和使用空间数据的通道,使任何网络上的用户群体可以共享空间数据库,并可图lArcIMS体系结构客户端提供了两种浏览方式htmlviewer和javaviewer,具体浏览方式可以在服务器端进行定制,采用javaviewer方式要比采用html方式可以实现的功能要丰富得多,这种方式支持要素流,这样就可实现更多的

8、GIS功能,同时也能够实现本地数据与远程站点的数具和外观也可以根据实际的需求进行自行定制,不过对于在用户范围比较广的情况下可能成为其不足,但对于校园网来说,其影响不大,因为一旦用户端加载了Applet后,地图的显示和查询速度也会很快.服务器端,网络服务通过&elMS连接器与应用服务器进行连接,ArcIMS包括三种连接器:ColdFusionConnector,ActiveXConnector和ARCI【SJavaConnec.toro其中ColdFusionConnector和ActiveXConnector两种连接器通过ArcXML描述普通用户的请求,文中系统开发采用Acti

9、veXConnector连接器,从而可以在JSP用户或单独的Java应用程序与应用服务器通讯.应用服务器请求的数据从空间数据服务器中获得;空间数据服务器处理请求的地图数据和相关信息,它是通讯,彼此之间的通讯是通过ArcXML格式传递以实现在任意大小数据级别中的伸缩5,6I.2系统功能本系统主要面向校园用户,其所提供的功能主要有:(1)图形操作的基本功能:如放大,缩小,漫游,全图,鹰眼,图层叠加等.(2)双向查询功能:查询功能为用户提供性信息查询,用户可以选择感兴趣的空间图形,点击查询功能按钮,系统自动弹出显示选中地物的具体属性信息.通过属性信息进行空间信息查询,即条件查询,用户选择属性表的相关

10、属性(如建筑物名字),该属性信息所关联的空间信息就会在客户端的图中高亮显示.(3)测距导航功能:根据用户的需求,从定位的初始位置开始,在地图上模拟出最佳行进路线,同时计算出总距离及给出经验行进建议.(4)缓冲区分析功能:系统可分析出某一地物在一兴趣的区域,手动输入半径范围,系统将显示出该地物的影响缓冲区.(5)MAPTIP功能:可以根据用户的需要,在客户端显示出空间信息的某一感兴趣的属性信息作为提示标记.(6)专题图功能:系统也可以为用户提供某些信息的统计和报表等专题图的生产功能,以方便某些用户的需求.(7)地图定制功能:对于用户感兴趣的数据,可以提供用户生成一定格式的图像或文本文件,供用户下

11、载或打印输出.系统提供校园其他办公自动化接口,以方便用户.?148?计算机技术与发展第l8卷同时,给用户帮助页面,对于用户无法熟练使用的功能,给用户以提示帮助.(8)其他附加功能:如公交查询,气象查询,校园BBS,家教信息链接等.3系统设计及实现本系统基于ArclMS平台,采用ArcSDE连接空间数据库,这里要说明一点,对于小型的系统,在数据不是很多的情况下可以不使用数据库,但考虑到本系统要进行数据的动态更新,所以采用SQLserver2005来结构采用典型的三层架构,分别是表示层(客户端),应用逻辑层(应用服务器)和数据层(数据库).如图2所示.区层细分为教学层和实验区层;绿化区层细分为绿化

12、带层和景点层.属性数据库:主要包括各个点区的情况介绍,如:宿舍区的区名,楼号,层数,居住情况,内部设施简介,时间管理等;后勤服务区的餐厅号,餐厅层数,餐厅经营者及特色,洗浴中心开发时间,收费情况等;行政办公区各个学院办公室分布情况,联系 等;这些信息都与空间信息通过其ID在数据库中关联,可以进行方便的查询.属性数据库表结构示例如表1所示.表1宿舍区属性数据表ArcsDEIH丌P请求1wleb服务器Ir】lllwebGIs服务器lADO图2数字校园信息系统体系结构服务器操作系统Windows2003server,采用ArcIMS9.2作为WebGIS服务器,APACHE+TOMCAT为web技术

13、服务平台,使用SQLseFver2005构建空间信息和属性信息的数据库,使用MacromediaDreamweaverMX,ASP结合JavaScripts进行系统开发.空间数据库:数据主要来自学校地形图,规划图数分为12层,如图3所示.为了提高图片显示速度,进一步将图层进行细化.其中,道路层细分为外围道路层,校内主干道路层和校内次要道路层;水系层细分为片状水域层和线状水系层;生活区细分为宿舍区层和后勤服务区层;教学中心在进行系统设计时,为了提高显示速度,可以设定某些非常用图层一定的比例尺显示范围,同时初步显示时不显示的某些标一个界面.茹凌碱一岬夫酋砸教学谭估l0Is丧验超控匿鹞5l师k藩救同

14、l帮助固日9Q气t._O一茌.'国目毋opigh2007waI,e扎cn图4数字校园信息系统运行界面图3图形信息分层4结束语webGIS使空间数据共享的实现成为可能,基于web可以使GIS真正数字校园信息系统,为校园信息的发布和查询提供了平台,同时为基于ArclMS开发其他系统以及数字城市建(下转第152页)?152-计算机技术与发展第18卷要考虑每次读写合理的数据量,这样的处理会较好.随着时间不断推延,数据库应用系统中某些表的数据也在很快地累积,有时数据量还是比较庞大的.比如一个中等城市供电公司每月用户的抄表数据就有几万条甚至几十万条,虽然采用分布式数据库系统,通过分散处理再集中汇总

15、的方式来解决数据量暴增的问题,但将大大增加各种费用和管理工作量;如采取集中管理方式而又没有相应的措施,那将会使系统的负担越来越大,效率越来越低,最终会拖垮整个系统.针对这种情况,需要在数据库设计时就要预见到,决时,还要对具体的实际情况进行分析.就上面问题,在集中管理方式下可采用如下的解决方案:由于抄收表的数据量会很大,增长也很快,根据实际的情况把相每户电表抄表后,用户需要交费,可以把这些数据分为两类:欠费数据信息存放在欠费表中;交费数据信息存放在交费历史信息表中,这样可以使交费处数据信息还是很庞大的,更进一步采取的措施是按月,季或年为时间单位建立新表,把交费历史信息表中相应的月,季或年的数据放

16、到相应的表中,并编制具有灵活的条件组合查询或模糊条件查询功能的客户端程(上接第145页)4蔡杰,熊齐邦.DDoS攻击下的IP追踪技术J.计算机技术与发展,2007,17(3):159162.5SavageS,WetheraUD,KarlinA,ata1.PraicalNetworkSup.portforIPTracebackC/InProceedingsofACMSIGCOMM.s.1.:s.n.,2000.(上接第148页)设都提供了很好的参考,具有较高的实用性和一定的社会价值.参考文献:J.北京测绘,2002,4(3):1012.M.北京:科学出版社,2005.3杨祖虎.ArcIMS初级教

17、程M.北京:Arclnfo中国技术咨的考虑,可以在客户端加入数据整理和分类的功能菜单.3结束语数据库应用系统的开发首要的任务是对于需求的充分分析,在此基础上预见性地考虑并解决系统高效性能的方法和技术不但适用于中小的系统,更是适用解决各种复杂系统的性能问题,能大大地提高数据库存取,查询等效率.参考文献:1萨师煊,王珊.数据库系统概论M.北京:高等教育出版社,2003.与分析J.计算机技术与发展,20o6,16(4):107109.的研究J.小型微型计算机系统,2004,25(3):451454.4孔哲,孟丽容.数据库连接策略优化方法J.山东大学:工学版,2003,33(6):652657.5贾焰,王治英,韩伟红,等.分布式数据库技术M.北京:国防工业出版社,2003.SchemesforIPTracebackC/InProcee